[發(fā)明專利]氧化鋯－氧化鈦復(fù)合溶膠及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480055279.1
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN105636907B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 西川拓
• 申請（專利權(quán)）人: 第一稀元素化學(xué)工業(yè)株式會社
• 主分類號: C01G25/00
• 分類號: C01G25/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氧化鋯－氧化鈦復(fù)合溶膠及其制造方法。

背景技術(shù)

氧化鋯為用于各式各樣的用途的有用的原材料。具體而言，氧化鋯在耐火材料、陶瓷電容器、氧傳感器、壓電體、構(gòu)造體、固體氧化物型燃料電池、催化劑、涂料、粘合劑、光學(xué)材料和涂覆劑等的領(lǐng)域中，用作陶瓷原料。

將氧化鋯用作原料得到各種產(chǎn)品時，多數(shù)情況下，將氧化鋯與其他材料進(jìn)行混合及復(fù)合化而使用。這時，氧化鋯的平均粒徑越小、越單分散，氧化鋯越容易與其他材料混合及復(fù)合化。在被充分混合及復(fù)合化時，復(fù)合物的局部性的組成的偏差小，因此可以期待產(chǎn)品的性能提高。即，為了追求產(chǎn)品的性能提高，需要充分進(jìn)行混合及復(fù)合化，得到更均質(zhì)的復(fù)合物。

在該領(lǐng)域中，要求平均粒徑小并且單分散的氧化鋯，但是氧化鋯的凝集控制非常困難。特別是得到平均粒徑為數(shù)100nm以下的單分散的氧化鋯是困難的。

針對上述課題，氧化鋯溶膠中，能夠通過利用溶膠顆粒彼此的靜電排斥，控制凝集，實現(xiàn)數(shù)100nm以下的平均粒徑以及單分散。該特性為氧化鋯溶膠特有的特性，因此，在該領(lǐng)域中適合使用氧化鋯溶膠。

只要將氧化鋯溶膠的溶膠顆粒的平均粒徑控制得小，則在催化劑、構(gòu)造體、粘合劑等用途中，從高比表面積所帶來的表面活性的方面是有利的。即，用于催化劑時，有助于增大反應(yīng)速度；用于構(gòu)造體時，有助于生成溫度的低溫化；用于粘合劑時，有助于以更少量獲得強大的粘結(jié)力等。

關(guān)于氧化鋯溶膠及其制造方法，有如下的公開。

專利文獻(xiàn)1中記載有一種膠體溶膠，其特征在于：大部分氧化鋯顆粒為單斜晶相，一次粒徑為3～10nm，其2次凝集顆粒的平均直徑不超過50nm。記載了該膠體溶膠通過以下方法得到：在濃度為0.05～2.0mol/L的鋯的鹽水溶液中添加過氧化氫或生成過氧化氫的化合物，將該溶液以80～300℃進(jìn)行加熱處理。

專利文獻(xiàn)2中記載有通過使用高分子，控制單納米顆粒彼此的凝集，提供10nm以下的納米顆粒的制造方法。

專利文獻(xiàn)3中記載有粒徑1～20nm的非晶質(zhì)氧化鋯溶膠的制造方法，該方法通過控制鋯濃度和硝酸量實現(xiàn)。

專利文獻(xiàn)4中提出了通過對鋯－鈦－錫的混合溶液進(jìn)行加水分解，得到混合溶膠的方法，但沒有對于各元素的分散狀態(tài)的記載，粒徑范圍也寬，為1～100nm。另外，由于使用金屬錫等，擔(dān)心產(chǎn)生氫等問題多。

如上述，專利文獻(xiàn)1～4中記載有氧化鋯溶膠的制造方法，但是為了將單納米顆粒以高分散的狀態(tài)維持，存在需要添加高分子、對鋯鹽溶液的酸濃度有制約等的問題，并沒有明確能夠簡便地實現(xiàn)單納米顆粒的方法。另外，未發(fā)現(xiàn)本質(zhì)上控制氧化鋯顆粒的晶體成長這樣的問題的方法，因此不容易大量制造單納米級的氧化鋯溶膠。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特公昭61－43286號公報

專利文獻(xiàn)2:日本特開2003－267704號公報

專利文獻(xiàn)3:日本特開2007－070212號公報

專利文獻(xiàn)4:日本特開平10－310429號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

本發(fā)明的目的在于，提供單納米級并且單分散的氧化鋯溶膠及其簡便的制造方法。另外，本發(fā)明通過除氧化鋯以外還并用氧化鈦，作為氧化鋯－氧化鈦復(fù)合溶膠，實現(xiàn)單納米級、單分散并且非晶質(zhì)的特性，因此，正確地說，提供氧化鋯－氧化鈦復(fù)合溶膠及其制造方法。用于解決課題的方法

本發(fā)明的發(fā)明人為了實現(xiàn)上述目的進(jìn)行深入研究的結(jié)果，意外地發(fā)現(xiàn)：預(yù)先用共沉淀法制備鋯－鈦復(fù)合氫氧化物，將其作為原料制造氧化鋯－氧化鈦復(fù)合溶膠時，可以實現(xiàn)上述目的。具體而言，發(fā)現(xiàn)了在制造條件中，酸和濃度的制約少，也不需要添加分散劑等，而能夠制造單分散、非晶質(zhì)以及單納米級的氧化鋯－氧化鈦復(fù)合溶膠，直至完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明涉及下述的氧化鋯－氧化鈦復(fù)合溶膠及制造方法。

1.一種氧化鋯－氧化鈦復(fù)合溶膠，其特征在于：

其由氧化鋯－氧化鈦復(fù)合納米顆粒分散在分散介質(zhì)中而成，

上述氧化鋯－氧化鈦復(fù)合納米顆粒的組成比為ZrO₂/TiO₂＝95/5～50/50，一次粒徑為10nm以下，

上述分散介質(zhì)為極性分散介質(zhì)。

2.上述項1所述的氧化鋯－氧化鈦復(fù)合溶膠，其中：

霧度值為20％以下。

3.上述項1或2所述的氧化鋯－氧化鈦復(fù)合溶膠，其中：